{"id":118087,"date":"2019-12-12T13:30:39","date_gmt":"2019-12-12T16:30:39","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=118087"},"modified":"2019-12-07T20:25:39","modified_gmt":"2019-12-07T23:25:39","slug":"fisicos-finalmente-viram-vestigios-de-uma-particula-muito-procurada","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/fisicos-finalmente-viram-vestigios-de-uma-particula-muito-procurada\/","title":{"rendered":"F\u00edsicos finalmente viram vest\u00edgios de uma part\u00edcula muito procurada"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Cientistas finalmente encontraram tra\u00e7os do \u00e1xion, uma part\u00edcula ilus\u00f3ria que raramente interage com a mat\u00e9ria normal. O axion foi previsto pela primeira vez h\u00e1 mais de 40 anos, mas nunca foi visto at\u00e9 agora.<\/p>\n

Os cientistas sugeriram que a mat\u00e9ria escura, a mat\u00e9ria invis\u00edvel que permeia o nosso universo, pode ser feita de ax\u00f4nios. Mas, em vez de encontrar um ax\u00f4nio de mat\u00e9ria escura nas profundezas do espa\u00e7o, os pesquisadores descobriram assinaturas matem\u00e1ticas de um axion em um material ex\u00f3tico aqui na Terra.<\/p>\n

O \u00e1xion rec\u00e9m-descoberto n\u00e3o \u00e9 uma part\u00edcula como normalmente pensamos: ele age como uma onda de el\u00e9trons em um material super-resfriado conhecido como semimetal. Mas a descoberta pode ser o primeiro passo para resolver um dos principais problemas n\u00e3o resolvidos da f\u00edsica de part\u00edculas.<\/p>\n

O axion \u00e9 candidato \u00e0 mat\u00e9ria escura, pois, assim como a mat\u00e9ria escura, n\u00e3o pode realmente interagir com a mat\u00e9ria regular. Essa indiferen\u00e7a tamb\u00e9m torna o axion, se existir, extremamente dif\u00edcil de detectar. Essa part\u00edcula estranha tamb\u00e9m pode ajudar a resolver um enigma de longa data na f\u00edsica conhecido como \u201co forte problema da PC\u201d. Por alguma raz\u00e3o, as leis da f\u00edsica parecem agir da mesma forma sobre part\u00edculas e seus parceiros antimat\u00e9ria, mesmo quando suas coordenadas espaciais s\u00e3o invertidas. Esse fen\u00f4meno \u00e9 conhecido como simetria de paridade de carga, mas a teoria f\u00edsica existente diz que n\u00e3o h\u00e1 raz\u00e3o para essa simetria ter que existir. A simetria inesperada pode ser explicada pela exist\u00eancia de um campo especial; detectar um axion provaria que esse campo existe, resolvendo esse mist\u00e9rio.<\/p>\n

Como os cientistas acreditam que a part\u00edcula neutra e fantasmag\u00f3rica mal interage com a mat\u00e9ria comum, eles assumiram que seria dif\u00edcil detectar usando os telesc\u00f3pios espaciais existentes. Ent\u00e3o, os pesquisadores decidiram tentar algo mais realista, usando um material estranho conhecido como mat\u00e9ria condensada.<\/p>\n

Experimentos de mat\u00e9ria condensada, como os que os pesquisadores realizaram, foram usados \u200b\u200bpara \u201cencontrar\u201d part\u00edculas previstas indescrit\u00edveis em v\u00e1rios casos bem conhecidos, incluindo o do majorana f\u00e9rmion. As part\u00edculas n\u00e3o s\u00e3o detectadas no sentido usual, mas s\u00e3o encontradas como vibra\u00e7\u00f5es coletivas em materiais que se comportam e respondem exatamente como a part\u00edcula faria.<\/p>\n

\u201cO problema de observar o espa\u00e7o sideral \u00e9 que voc\u00ea n\u00e3o pode controlar muito bem seu ambiente experimental\u201d, disse o co-autor do estudo Johannes Gooth, f\u00edsico do Instituto Max Planck de F\u00edsica Qu\u00edmica de S\u00f3lidos, na Alemanha. \u201cVoc\u00ea espera que um evento aconte\u00e7a e tenta detect\u00e1-lo. Acho que uma das coisas mais bonitas de transformar esses conceitos de f\u00edsica de alta energia em mat\u00e9ria condensada \u00e9 que voc\u00ea pode realmente fazer muito mais\u201d.<\/p>\n

A equipe de pesquisa trabalhou com um semimetal de Weyl, um material especial e estranho no qual os el\u00e9trons se comportam como se n\u00e3o tivessem massa, n\u00e3o interagem entre si e s\u00e3o divididos em dois tipos: destro e canhoto. A propriedade de ser destro ou canhoto \u00e9 chamada quiralidade; a quiralidade nos semimetais de Weyl \u00e9 conservada, significando que h\u00e1 um n\u00famero igual de el\u00e9trons destros e canhotos. O resfriamento do semimetal a 12 graus Fahrenheit (menos 11 graus Celsius) permitiu que os el\u00e9trons interagissem e se condensassem em um cristal pr\u00f3prio.<\/p>\n

Ondas de vibra\u00e7\u00f5es viajando atrav\u00e9s de cristais s\u00e3o chamadas f\u00f4nons. Como as estranhas leis da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica determinam que as part\u00edculas tamb\u00e9m podem se comportar como ondas, existem certos f\u00f4nons que t\u00eam as mesmas propriedades que as part\u00edculas qu\u00e2nticas comuns, como el\u00e9trons e f\u00f3tons. Gooth e seus colegas observaram f\u00f4nons no cristal de el\u00e9trons que respondiam aos campos el\u00e9tricos e magn\u00e9ticos exatamente como os ax\u00f4nios s\u00e3o previstos. Essas quasipart\u00edculas tamb\u00e9m n\u00e3o tinham n\u00fameros iguais de part\u00edculas para destros e canhotos. (Os f\u00edsicos tamb\u00e9m previram que os axions quebrariam a conserva\u00e7\u00e3o da quiralidade.)<\/p>\n

\u201c\u00c9 encorajador que essas equa\u00e7\u00f5es [que descrevem o axion] sejam t\u00e3o naturais e convincentes que sejam realizadas na natureza em pelo menos uma circunst\u00e2ncia\u201d, disse o f\u00edsico te\u00f3rico do MIT e vencedor do Nobel Frank Wilczek, que originalmente nomeou o axion em 1977. \u201cSe n\u00f3s saiba que existem alguns materiais que hospedam axions, bem, talvez o material que chamamos de espa\u00e7o tamb\u00e9m abrigue axions \u201c. Wilczek, que n\u00e3o participou do estudo atual, tamb\u00e9m sugeriu que um material como o semimetal de Weyl poderia um dia ser usado como uma esp\u00e9cie de \u201cantena\u201d para detectar eixos fundamentais, ou eixos que existem por si s\u00f3 como part\u00edculas no universo, ao inv\u00e9s de vibra\u00e7\u00f5es coletivas.<\/p>\n

Enquanto a busca pelo axion como uma part\u00edcula solit\u00e1ria e independente continuar\u00e1, experimentos como esse ajudam experimentos de detec\u00e7\u00e3o mais tradicionais, fornecendo limites e estimativas das propriedades da part\u00edcula, como a massa. Isso d\u00e1 a outros experimentalistas uma ideia melhor de onde procurar essas part\u00edculas. Tamb\u00e9m demonstra com robustez que a exist\u00eancia da part\u00edcula \u00e9 poss\u00edvel.<\/p>\n

\u201cUma teoria primeiro \u00e9 um conceito matem\u00e1tico\u201d, disse Gooth. \u201cE a beleza desses experimentos de f\u00edsica de mat\u00e9ria condensada \u00e9 que podemos mostrar que esse tipo de matem\u00e1tica existe na natureza.\u201d<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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